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ZnO是一种II–VI宽带隙直接半导体化合物，常温下其带隙宽度约为3.37eV，激子束缚能高达60meV，它具有优异的化学性质、热稳定性及电学性质。通常它会以六方纤锌矿结构存在，因为具有独特的性质成为了一种非常受欢迎的的新型功能材料。近几年，由于其独特的性质而被人们广泛的应用和研究，例如在紫外吸收、光电子器件、透明电极及表面声波等方面具有较大的潜在发展与应用空间。此外，由于氧化锌材料是一种对自然非常友好的材料，同时价格便宜，在等离子中它很好的稳定性及无毒等特点一直被人们所喜爱。对于掺杂过后的氧化锌薄膜的微观结构及光学性能一直是我们值得考虑的且存在一定的研究意义，将给我们提供更多的潜在的应用空间。本文采用射频(RF)反应磁控溅射技术在玻璃和Si衬底上分别制备了具有(100)方向生长的ZnO薄膜、Ti掺杂ZnO薄膜(ZnO:Ti)和Fe-Ti共掺ZnO薄膜。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致荧光发光(PL)和紫外分光光(UV-Vis)等表征技术，研究了不同的Ti掺杂浓度和退火温度对ZnO薄膜微观结构和光学性能的影响，以及探讨了Fe-Ti共掺ZnO薄膜在不同氧分压下所沉积的薄膜的性质。研究结果如下：经XRD测试分析发现在玻璃衬底上所制备的氧化锌薄膜均有一个强的(100)衍射峰，和相对弱的(002)，(101)和(110)衍射峰，且随着Ti掺杂浓度的变化(100)衍射峰的强度均发生了相应变化。当掺杂Ti原子的质量分数约为1.43at.%时，ZnO:Ti薄膜的(002)衍射峰具有最小的半高宽，它的表面原子比较致密且较均匀，所有的薄膜的透过率高达90%。Ti掺杂后的与未掺的ZnO薄膜相比，ZnO:Ti薄膜的禁带宽度均发生蓝移。我们认为这是由于Ti原子的掺杂引入了过多的杂质提高了载流子浓度所导致的带隙变宽。最后，在室温下PL测试并讨论了在412、448、486、520和550nm发光峰发光机理。在Si衬底上所制备的未掺杂与Ti掺入后的ZnO薄膜都具有六角纤锌矿结构，同时均表现出沿(100)方向的择优生长特性，且掺入2%Ti元素后薄膜的织构系数Tc(100)明显增加，表明Ti的掺入对ZnO薄膜的结晶取向程度有一定影响。与未掺杂的ZnO薄膜相比，ZnO:Ti薄膜的衍射峰发生宽化且峰强减小，薄膜的结晶质量下降。改变Ti的掺杂量，发现Si衬底上制备的薄膜发光强度和发光峰位随着其掺杂浓度发生相应的改变。然后，研究了在玻璃衬底上制备的ZnO:Ti薄膜(1%Ti)在后退火温度及退火时间下的微观结构及光学特性。从XRD谱中分析发现，所制备的ZnO:Ti薄膜均沿(100)方向生长，随退火温度的增加各衍射峰的强度明显降低，薄膜的结晶质量变差。未退火的ZnO:Ti薄膜的透过率高达90%，经300℃退火后发现其透过率有所下降，继续增大退火温度到400℃、500℃时，发现ZnO:Ti薄膜的透过率反而增加。经500℃退火1h和2h的样品与未退火ZnO:Ti薄膜相比，从XRD图中发现经1h退火后的样品其衍射峰强明显降低，结晶度有所下降，表面有大的团聚颗粒，晶粒不均匀。而当经过500℃退火2h后薄膜质量却相应提高，此时薄膜也具有一个较均匀平整的表面。最后，讨论了不同氧压比下的Fe-Ti共掺ZnO薄膜的微观结构和光致发光性质。结果表明，Fe-Ti两种原子的共同掺杂得到的ZnO薄膜都也表现了(100)非极性面生长模式，同时其衍射峰都比较弱，表明Fe、Ti共同进入ZnO晶格，使ZnO晶体结构发生严重扭曲变形，Fe-Ti共掺ZnO薄膜表现出了一个较差结晶性。经PL测试分析，当氧压比为6:10sccm时薄膜存在较多的缺陷态、具有高的缺陷浓度，此时Fe-Ti共掺的ZnO薄膜的PL发光最好。